КАРТОЧКА ПРОЕКТА ОПЫТНО-КОНСТРУКТОРСКОЙ РАБОТЫ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 24-91-19006
НазваниеРазработка и внедрение модифицированных SPICE-моделей и программно-аппаратных средств для экстракции их параметров для компонентов ИС и полупроводниковых приборов гражданского и специального назначений
Руководитель Петросянц Константин Орестович, Доктор технических наук
Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики" , г Москва
Конкурс №3019 - Конкурс 2024 года «Выполнение ориентированных и прикладных научных исследований в рамках стратегических инициатив Президента Российской Федерации в научно-технологической сфере в области производства полупроводниковых приборов» (3019)
Область знания, основной код классификатора 11 - Технологическое направление «Микроэлектроника»; 11-242 - Программные средства систем экстракции параметров моделей полупроводниковых приборов
Ключевые слова Интегральные схемы, компоненты интегральных схем, полупроводниковые приборы, печатные платы, электронные схемы, SPICE, модели, измерение ВАХ и ВФХ, экстракция параметров SPICE-моделей, радиационные эффекты, высокие температуры (до +300°C), низкие температуры (до −270°C), эффекты старения
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Ожидаемые результаты
Результатами выполнения Проекта является:
1.опытный образец программно-аппаратного комплекса, включающий в себя:
- аппаратную часть и программные средства для управления процессом измерения электрических характеристик электронных компонентов;
- программные средства для определения (экстракции) параметров SPICE-моделей из результатов измерений;
- библиотеки SPICE-моделей электронных компонентов различного типа;
- базы данных по параметрам SPICE-моделей ;
- набор проектных процедур и маршрутов по формированию готовых типовых решений SPICE-моделей и баз данных к ним для электронных компонентов широкой номенклатуры для гражданских и специальных применений
Общие требования к результатам проекта.
1. Разработанный программно-аппаратного комплекс для измерения характеристик и определения параметров SPICE-моделей электронных компонентов должен быть установлен на территории Заказчика и согласован с измерительным оборудованием Заказчика.
2. SPICE-модели электронных компонентов и ПО должны быть построены на универсальных платформах, на которых можно интегрировать открытые и коммерческие инструментальные средства моделирования и САПР;
3. программно-аппаратный комплекс должен включать в себя SPICE-модели, а также набор программ и скриптов для управления информационно-измерительным оборудованием, которое используется для верификации и аттестации моделей;
4. SPICE-модели должны быть обеспечены достоверными базами данных по параметрам электронных компонентов отечественных и зарубежных производителей (по согласованному списку);
5. SPICE-модели должны обладать привычной для разработчиков схем системой параметров и должны быть обеспечены методикой их получения из электрических измерений, физических расчетов, каталогов изготовителя и др. источников;
6. SPICE-модели должны учитывать влияние оговоренных внешних воздействующих факторов (ВВФ) на характеристики электронных компонентов.
7. SPICE-модели должны обеспечивать возможность получения прогнозных оценок при изменении рабочих режимов, одновременном воздействии нескольких внешних факторов, старении и др.
8. Разработанные методики измерений характеристик оговоренных электронных компонентов для определения (экстракции) параметров SPICE-моделей из результатов измерений для нормальных условий работы и с учетом воздействия факторов радиации и температуры должны быть метрологически аттестованы Заказчиком.
9. Наборы параметров SPICE-моделей электронных компонентов различного типа, изготовленных отечественными и зарубежными фабриками, для нормальных условий работы и с учетом воздействия факторов радиации и температуры должны быть доступны для организации-Заказчика и организаций, с которыми будут заключены необходимые соглашения.
Требования к цифровым показателям и техническим характеристикам.
1. SPICE-модели должны покрывать основную номенклатуру электронных компонентов, используемых промышленностью и перспективных на ближайшие 5–10 лет: МОПТ, МОПТ КНИ/КНС, Si БТ, SiGe ГБТ, GaAs/GaN MESFET, мощных ДМОПТ, БТ, IGBT, интегральных стабилизаторов напряжения, операционных усилителей, компараторов и др.;
2. SPICE-модели должны учитывать следующие радиационные воздействия: влияние нейтронов, электронов, гамма- и рентгеновских лучей, протонов, импульсного излучения, одиночных ядерных частиц;
3. SPICE-модели должны учитывать влияние внешней температуры в сверхшироком диапазоне: высоких температур до +300 °С (для схем высокотемпературной электроники) и внутреннего эффекта «саморазогрева», а также низких температур до −263 °С (для схем криогенной электроники);
4. SPICE-модели должны обеспечивать необходимую точность в диапазонах рабочих электрических режимов, температур, уровней радиации и др.: 5–15% при описании статических характеристик и 10–20% для динамических характеристик;
5. SPICE RAD-THERM модели дискретных п/п приборов и компонентов ИС должны быть совместимы со схемотехнические симуляторами: Altium Designer, MicroCAP, LTSpice, Delta Design, Cadenсe Spectre, UltraSim, Mentor Graphics Eldo, System Vision и др. по согласованию с Заказчиком.
Количество созданных экспериментальных образцов, макетов, программ, элементов систем САПР по итогам завершения Проекта в 2027 г.:
1) опытные образцы программно-аппаратного комплекса - 2 шт.:
1 - для нормальных, стандартных условий работы компонентов; 1- для условий специальных применений (воздействие факторов радиации и температуры);
2) программные пакеты для управления измерением ВАХ и ВФХ электронных компонентов, работающих как в нормальных режимах, так и в условиях воздействия различных видов радиации и температуры - 3 шт.:
1 - программный пакет для нормального режима 2- программный пакет для условий воздействия радиации, 3 - программный пакет для условий воздействия низкой и высокой температуры;
3) программные средства для экстракции параметров SPICE-моделей по результатам измерений - 4 шт. : 3 шт. - программные средства для экстракции параметров SPICE-моделей экстракция; 1 - для обработки данных измерений характеристик
4) библиотеки SPICE-моделей электронных компонентов различного типа (Элемент САПР) - 7 шт.:
1- SPICE-модели пассивных элементов схем, 2 - SPICE-модели для силовых транзисторов различного типа, 3- SPICE-модели МОП транзисторов с микронными и субмикронными размерами, 4 - SPICE-модели МОSFET и FinFET с глубоко субмикронными и наноразмерами, 5- SPICE-модели для биполярных Si BT, гетеропереходных SiGe ГБТ, 6- SPICE-модели полупроводниковых приборов на материалах типа A3B5: GaAs, GaN, 7 - тепловые SPICE модели корпусов микросхем.
5) базы данных по параметрам SPICE-моделей компонентов - 7 шт.: 1- базы данных по параметрам SPICE-моделей пассивных элементов схем, 2 - силовые транзисторы различного типа, 3- МОП (микронные и субмикронные размеры), 4 -МОSFET и FinFET с глубоко субмикроными и наноразмерами) 5- биполярных Si БT, SiGe ГБТ, 6- на полупроводниковых материалах типа A3B5: GaAs , GaN , 7 -тепловые модели корпусов микросхем.
6) набор проектных процедур и маршрутов по формированию готовых типовых решений SPICE-моделей и баз данных к ним для электронных компонентов широкой номенклатуры для гражданских и специальных применений.
в виде методических материалов , методики измерения характеристик электронных компонентов : 1- в нормальных условиях 2- при низкой и высокой температуре 3-при воздействии факторов радиации ---- всего 6 шт.
Количество ИТОГО: 29 продуктов
в количественном значении в ФОРМЕ 9 к Приложению № 2 к настоящей конкурсной документации написано число 9, т.к. система не позволяет ввести большее число
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ